針對陷落柱突水這一問題,以辛置煤礦2-208綜采工作面為工程背景,分析了地下水對煤巖體的影響,并利用數值模擬仿真方法對陷落柱突水機理進行了分析,最后針對陷落柱不同構造情況以及突水情況提出了對應的防治技術,為相似礦井陷落柱突水治理提供參考。 

【文章來源】：煤炭與化工. 2020,43(08)

【文章頁數】：3 頁

【部分圖文】：

數值模擬仿真模型

隨工作面持續(xù)推進，煤巖體塑性破壞區(qū)分布如圖2所示。由圖2可以看出，隨著工作面不斷推進，工作面頂底板破壞范圍不斷增大，且在有軟巖層位時，會出現隔層破壞的情況，在工作面推進至距離陷落柱45 m位置時，工作面處塑性區(qū)開始與陷落柱破碎區(qū)建立聯系，導水裂隙通道逐步建立，如果陷落柱內水壓情況較大的話，此時工作面處可能會出現頂板潮濕，滲水的情況發(fā)生；隨著工作面進一步推進，到達30～15 m時，工作面頂板塑性區(qū)與陷落柱破壞區(qū)上方已逐步貫通，極易發(fā)生突水事故，突水程度跟陷落柱內水壓以及導水裂隙發(fā)育程度相關。

隨工作面開挖，煤巖體垂直應力分布如圖3所示。如圖3可以看出，在煤巖體初態(tài)時，陷落柱周圍處于應力降低區(qū)，陷落柱周邊應力相對較高，隨著工作面回采，應力重新分布，在陷落柱周邊區(qū)域應力進一步增加，形成一定的支承壓力區(qū)，在這個區(qū)域內煤巖裂隙發(fā)育。隨著工作面開挖范圍越來越大，在工作面前方10 m范圍內形成的應力集中區(qū)越來越明顯，應力集中系數也越來越大。在工作面回采過程中，工作面頂底板處出現周期性的壓拉交替應力，使頂底板處于張拉及壓縮變化狀態(tài)，導致頂底板圍巖破碎。另一方面，應力的不均勻變化分布，使煤巖體裂隙進一步發(fā)展，為工作面與陷落柱之間的導水通道發(fā)育創(chuàng)造了條件。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3236792